DE10336328A1 - Device for processing a silicon substrate comprises evacuating stations, a silicon deep etching chamber, a plasma chamber and a chlorine trifluoride etching chamber - Google Patents

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Abstract

Device for processing a silicon substrate comprises evacuating stations (12, 30) for introducing and removing silicon substrates (14), a silicon deep etching chamber (16) for etching a micromechanical structure from the substrates, a plasma chamber (18) as oxide and Teflon etching chamber or as Teflon deposition chamber, and a chlorine trifluoride etching chamber (20) as a further silicon etching chamber with an evacuating handling station (32) for the substrates. The components of the device together form a multiple chamber arrangement which can be extended by further integrated or coupled stations.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Siliziumssubstrats nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hierzu ist aus der DE 198 47 455 A ein Verfahren zum Ätzen eines Siliziumschichtkörpers bekannt, welcher eine erste Siliziumsschicht aufweist, die mit einer Ätzmaskierung zur Definition lateraler Aussparungen versehen ist, wobei in einem ersten Ätzprozess mit einem Plasma gearbeitet wird und im Bereich der Aussparungen der Ätzmaskierung durch anisotrope Ätzung Trenchgräben erzeugt werden. In einem zweiten Ätzprozess wird dann eine zwischen der ersten Siliziumschicht und einer weiteren Siliziumschicht liegende Trennschicht von Siliziumoxid (SiO2) durchätzt, bevor in einem dritten Ätzprozess, einem Gasphasenätzprozess, die Ätzung der weiteren Siliziumschicht erfolgt. Die für das vorgenannte Verfahren verwendete Vorrichtung ist in der Druckschrift nicht im Einzelnen beschrieben, vielmehr ist hinsichtlich der für den ersten Ätzprozess benötigten Vorrichtung und des Verfahrens auf die Lehre der DE 42 41 045 A verwiesen. Bezüglich der Ätzung der Oxid-Trennschicht zwischen der ersten und der weiteren Siliziumschicht ist auf die Möglichkeit der Verwendung einer Clusteranlage mit einem einzigen Handlingsystem für mehrere Plasmaätzkammern hingewiesen ohne Angaben zu dem weiteren Aufbau der Ätzvorrichtung.The invention relates to a device for processing a silicon substrate according to the preamble of claim 1. For this purpose, from the DE 198 47 455 A a method for etching a silicon layer body is known which has a first silicon layer which is provided with an etching masking for defining lateral recesses, wherein in a first etching process with a plasma is used and in the region of the recesses of the etching masking by anisotropic etching trench trenches are generated. In a second etching process, a separating layer of silicon oxide (SiO 2 ) lying between the first silicon layer and a further silicon layer is then etched through before the etching of the further silicon layer takes place in a third etching process, a gas phase etching process. The apparatus used for the aforementioned method is not described in detail in the document, but with respect to the required for the first etching process apparatus and the method of the teaching of DE 42 41 045 A directed. With regard to the etching of the oxide separating layer between the first and the further silicon layer, reference is made to the possibility of using a cluster system with a single handling system for a plurality of plasma etching chambers without specifying the further structure of the etching device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Siliziumsubstrates in mehreren Prozessstationen anzugeben, welche hinsichtlich des Fertigungsablaufes, der Fertigungskosten und der Qualität des Fertigungsproduktes verbessert ist. Hierzu zählt insbesondere die Einsparung oder Beschleunigung von zeitraubenden Prozessschritten, ein möglichst geringer Platzbedarf der Vorrichtung in Form von teurer Reinraumfläche, welche minimiert werden soll, und eine Verbesserung der Erzeugnisqualität hinsichtlich Kontaminationsschäden. Dies wird erreicht durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, welche es durch die Zusammenfassung der für den Gasphasenätzprozess wichtigen Prozesskammern zu einer Einheit ermöglichen, die genannten Vorteile zu realisieren. Hinsichtlich der Prozesskosten und der Prozessdauer macht sich insbesondere der Wegfall zeitraubender Abpump- und Einschleusvorgänge zwischen einzelnen Prozessschritten bemerkbar, wie sie für getrennt aufgestellte Prozesskammern typisch sind. Bezüglich der Qualitätsverbesserung der Erzeugnisse ist der Wegfall von Kontaminationsmöglichkeiten durch die Aufbewahrung der Siliziumsubstrate unter Vakuum zwischen den einzelnen Prozessstationen wichtig. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Weiterbearbeitung nach dem Entfernen von Oxid- und/oder Teflon-Passivierungen, wobei die zuvor freigelegten Substratflächen nicht erneut der Atmosphäre und der hierbei bestehenden Kontaminations- oder Oxidationsgefahr ausgesetzt werden.Of the Invention is based on the object, a device for processing specify a silicon substrate in several process stations, which with regard to the production process, the production costs and the quality of the finished product is improved. This includes in particular the saving or acceleration of time-consuming process steps, one possible small footprint of the device in the form of expensive clean room area, which should be minimized, and an improvement in the quality of the product Contamination damage. This is achieved by the characterizing features of the claim 1, which it by the summary of the gas phase etching process important process chambers to make a unit, the advantages mentioned to realize. With regard to the process costs and the duration of the process In particular, the elimination of time-consuming pump-down and smuggling operations intervenes individual process steps noticeable, as they are for separately set up process chambers typical. In terms of the quality improvement the products is the elimination of contamination by the storage of the silicon substrates under vacuum between the important to individual process stations. This applies in particular with regard to further processing after removal of oxide and / or Teflon passivations, wherein the previously exposed substrate surfaces do not re-atmosphere and the exposed to existing contamination or oxidation risk become.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, neben einer Kombination von Kernvorrichtungen wenigstens eine evakuierbare Parkstation als Pufferstation in die Clusteranlage zu integrieren. Hierdurch ergeben sich Vorteile im logistischen Ablauf der Prozesse, wenn die Siliziumsubstrate für gewisse Zeiten unter kontrollierten Bedingungen, zum Beispiel unter Vakuumatmospäre, aufbewahrt werden können. Dies ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn einzelne Prozessschritte innerhalb der Clusteranlage besonders schnell gehen, zum Beispiel das Öffnen von Teflon- oder Oxidpassivierungen, und wenn sich daran ein längerer Prozessschritt anschließt, zum Beispiel das Ätzen einer Silizium-Opferschicht in einer Chlortrifluorid-Atmosphäre. Die in schnellem Takt von der dünnen Oxid- oder Teflonpassivierung befreiten Substrate können vorteilhaft auf mehrere Chlortrifluorid-Ätzkammern der Clusteranlage verteilt werden, wenn sie zuvor in einer Parkstation zwischengeparkt und von dort aus den einzelnen ClF3-Prozessstationen zugeführt werden. Danach können sie bei Bedarf von verschiedenen ClF3-Prozessstationen vor der Weiterbearbeitung wieder in einer Parkstation gesammelt werden. Solche Puffer gestatten eine hohe Flexibilität des Prozessablaufes in der Clusteranlage, da die Verteilung von aus schnellen Schritten kommenden Wafern auf mehrere Kammern mit langsameren Schritten und die anschließende erneute Bündelung der Substrate aus einer Mehrzahl von „langsameren" Prozesskammern zu einem einheitlichen Los in einfacher Weise ermöglicht wird. Diese Bündelung erfolgt vorzugsweise in Kassetten, welche insbesondere beim Ein- und/oder Ausschleusen aus der Clusteranlage sowie in den Parkstationen mit Vorteil eingesetzt werden.It has proved to be advantageous, in addition to a combination of core devices, to integrate at least one evacuable parking station as a buffer station in the cluster system. This results in advantages in the logistical flow of the processes when the silicon substrates can be stored for certain times under controlled conditions, for example under a vacuum atmosphere. This is advantageous, for example, when individual process steps within the cluster system are particularly fast, for example opening of Teflon or oxide passivations, and if this is followed by a longer process step, for example the etching of a silicon sacrificial layer in a chlorotrifluoride atmosphere. The substrates which have been freed from the thin oxide or Teflon passivation at high speed can advantageously be distributed to a plurality of chlorine trifluoride etching chambers of the cluster plant if they are previously parked in a parking station and fed from there to the individual ClF 3 process stations. Afterwards, they can be collected again from a number of ClF 3 process stations in a parking station before further processing if required. Such buffers allow for high process flexibility in the cluster plant, as the distribution of rapidly moving wafers to multiple chambers with slower steps and the subsequent regrouping of the substrates from a plurality of "slower" process chambers to a single batch in a simple manner This bundling is preferably carried out in cassettes, which are advantageously used in particular when entering and / or discharging from the cluster system and in the parking stations.

Weiterhin hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn wenigsten die Handhabungsstation und/oder die Parkstation(en) Mittel zur Temperaturerfassung und/oder Mittel zum Heizen oder Kühlen der Siliziumsubstrate aufweisen, um die Substrate zwischen verschiedenen Prozesskammern auf eine gewünschte Temperatur zu bringen. Zum Heizen der Substrate dienen vorzugsweise Strahlungsheizungen oder Kontaktheizungen. Eine Kühlung der Substrate ist möglich durch die Zufuhr von Kältemittel, zum Beispiel in Form von Helium, zur Rückseite der Substrate in die Substrathalterungen. Als Mittel zum Erfassen der Substrattemperatur werden vorzugsweise Bolometer, Thermooptik-Strahlungsmesser oder berührende Thermometer verwendet.Farther it has to be useful proven, if at least the handling station and / or the parking station (s) Means for detecting temperature and / or means for heating or cooling the silicon substrates exhibit the substrates between different process chambers to a desired To bring temperature. For heating the substrates are preferably used Radiant heaters or contact heaters. A cooling of Substrates is possible by the supply of refrigerant, for example in the form of helium, to the back of the substrates in the Substrate holders. As means for detecting the substrate temperature are preferably bolometers, thermo-optic radiation meters or touching thermometers uses.

Zur Beschleunigung des Prozessablaufes können weiterhin Plasma- oder Ozon-Stripkammern an die Clusteranlage angekoppelt werden. Diese dienen zum Beispiel zum Entfernen von Fotolackmasken oder von teflonartigen Seitenwandpassivierschichten innerhalb der Clusteranlage, wobei vorzugsweise ein O2-Plasmastripper oder ein Ozonmodul zum Einsatz kommt.Plasma or ozone stripping chambers can also be used to speed up the process be coupled to the cluster system. These serve, for example, for removing photoresist masks or Teflon-like sidewall passivation layers within the cluster system, wherein preferably an O 2 plasma stripper or an ozone module is used.

Die Gesamtsteuerung der Clusteranlage erfolgt durch eine Rechnersteuerung, vorzugsweise durch eine speicherprogrammierbare Steuerung, mittels einer Software, welche sowohl den Austausch der Siliziumsubstrate zwischen den einzelnen Prozessstationen durch die evakuierbare Handhabungsstation als auch den Ablauf der Prozesse innerhalb der einzelnen Stationen steuert.The Overall control of the cluster system is done by a computer control, preferably by a programmable logic controller, by means of a software that allows both the replacement of silicon substrates between the individual process stations through the evacuable handling station as well as the sequence of processes within the individual stations controls.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung.Further Details and advantageous developments of the invention result from the dependent claims and the description of the embodiments the invention.

Die Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung eines Siliziumsubstrats in mehreren Prozessstationen.The Drawing shows a schematic diagram of the device according to the invention for processing a silicon substrate in several process stations.

Zu den Kernelementen einer Clusteranlage 10 zählt zunächst eine Einschleusstation 12 zum Einbringen der in Kassetten 42 gehaltenen Siliziumsubstrate 14 in die Anlage. An diese Einschleusstation 12 schließt sich, im Gegenuhrzeigersinn betrachtet, eine Silizium-Tiefenätzkammer 16 (DRIE-Ätzkammer, Deep Reactive Ion Etching), zum Ätzen einer Struktur, vorzugsweise einer mikromechanischen Struktur, aus dem Siliziumsubstrat 14 an. Die nächste Kammer ist eine Plasma-Ätzkammer 18, welche mit einer wählbaren Substrat-Vorspannung betreibbar ist und sowohl zum Oxidätzen als auch zum Teflonabscheiden oder Teflonätzen genutzt werden kann. Im vorliegenden Fall ist zum Abscheiden von Teflon jedoch eine zusätzliche Plasma-Abscheidekammer 20 vorgesehen. Da in der als Clusteranlage 10 bezeichneten Anlagengruppe von Prozessstationen zur Bearbeitung eines Silizium-Wafersubstrates 14 mindestens ein Ätzschritt in einer Chlortrifluorid (ClF3)-Atmosphäre stattfindet, schließt sich an die Kammer 20 mindestens eine zusätzliche Silizium-Ätzkammer 22 an, welche mit einem ClF3-haltigen Prozessgas arbeitet.To the core elements of a cluster plant 10 First counts an entry station 12 for insertion in cassettes 42 held silicon substrates 14 in the plant. To this infeed station 12 closes, viewed counterclockwise, a silicon Tiefenätzkammer 16 (DRIE Etching Chamber, Deep Reactive Ion Etching), for etching a structure, preferably a micromechanical structure, from the silicon substrate 14 at. The next chamber is a plasma etch chamber 18 which is operable with a selectable substrate bias and can be used for both oxide etching and Teflon deposition or Teflon etching. In the present case, however, an additional plasma deposition chamber is used to deposit Teflon 20 intended. As in the as a cluster plant 10 designated plant group of process stations for processing a silicon wafer substrate 14 at least one etching step takes place in a chlorotrifluoride (ClF 3 ) atmosphere, joins the chamber 20 at least one additional silicon etch chamber 22 which works with a ClF 3 -containing process gas.

Weitere, jedoch nicht zu den Kernelementen der Clusteranlage 10 gehörende Kammern sind wenigstens eine Stripkammer 24, eine zusätzliche Kammer 26 nach Bedarf und wenigstens eine Parkstation 28. Die Stripkammer 24 dient zur Entfernung von organischen Schichten wie zum Beispiel Fotolackmasken.Further, but not to the core elements of the cluster plant 10 belonging chambers are at least one strip chamber 24 , an additional chamber 26 as needed and at least one parking station 28 , The strip chamber 24 serves to remove organic layers such as photoresist masks.

Die Parkstation 28 nimmt die Siliziumsubstrate 14 ebenso wie die Einschleusstation 12 in größerer Zahl in Kassetten 42 auf. Derartige Parkstationen 28 können nach Bedarf an verschiedenen Stellen in die Clusteranlage 10 eingefügt werden. Die Ausschleusstation 30 sammelt ebenfalls die einzelnen Siliziumsubstrate in Kassetten 42 zum Weitertransport. Die Einschleusstation 12 und die Ausschleusstation 30 sind in der Zeichnung als getrennte Stationen dargestellt, sie können jedoch auch zu einer einzigen Station zusammengefasst werden. Die Beschickung der einzelnen Stationen erfolgt über eine zentrale, evakuierbare Handhabungsstation 32, welche in der Zeichnung ebenfalls nur schematisch dargestellt ist mit einem Antrieb 34, einem Gelenk 36 und einem Substratträger 38.The parking station 28 takes the silicon substrates 14 as well as the infeed station 12 in larger numbers in cassettes 42 on. Such parking stations 28 can be on demand at different locations in the cluster plant 10 be inserted. The discharge station 30 also collects the individual silicon substrates in cassettes 42 for further transport. The infeed station 12 and the discharge station 30 are shown in the drawing as separate stations, but they can also be combined into a single station. The feeding of the individual stations takes place via a central, evacuable handling station 32 , which is also shown only schematically in the drawing with a drive 34 , a joint 36 and a substrate carrier 38 ,

In der Zeichnung sind weiterhin bei der Parkstation 28 und der Handhabungsstation 32 Vorrichtungen 40 zur Temperaturerfassung und/oder zum Heizen der Siliziumsubstrate 14 dargestellt. Derartige Vorrichtungen können auch bei anderen Kammern nach Bedarf vorgesehen werden. Die bei der Einschleusstation 12, der Parkstation 28 und der Ausschleusstation 30 dargestellten Kassetten 42 dienen zur Aufnahme vorgegebener Losgrößen von Siliziumsubstraten 14, beispielsweise von 25 Substraten in einer Waferkassette 42. Die einzelnen Stationen sind mit getrennten oder gemeinsamen Vorrichtungen zum Evakuieren gekoppelt, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung ebenso wenig dargestellt sind wie beispielsweise Zuführeinrichtungen für die Prozessgase, Ventile, Massenflussregler und dergleichen mehr. Da auch die zentrale Handhabungsstation 32 Mittel zum Erzeugen und zum Überwachen eines Vakuums aufweist, kann der gesamte Prozess nach dem Einschleusen der Substrate 14 und dem Evakuieren der Einschleus- beziehungsweise Russchleus-Stationen ohne weitere Abpump- und Belüftungszeiten vor den aufeinanderfolgenden Einzelstationen ablaufen, wobei die evakuierte Handhabungsstation 32 den Austausch der Substrate 14 zwischen den Stationen durchführt.In the drawing are still at the parking station 28 and the handling station 32 devices 40 for temperature detection and / or for heating the silicon substrates 14 shown. Such devices can also be provided in other chambers as needed. The at the infeed station 12 , the parking station 28 and the discharge station 30 illustrated cassettes 42 serve to accommodate predetermined lot sizes of silicon substrates 14 , for example, of 25 substrates in a wafer cassette 42 , The individual stations are coupled to separate or common devices for evacuation, which are shown for clarity in the drawing as little as, for example, feeders for the process gases, valves, mass flow controller and the like. As is the central handling station 32 Having means for generating and monitoring a vacuum, the entire process after the introduction of the substrates 14 and evacuating the Einschleus- or Russchleus stations without further pumping and venting times before the successive individual stations run, the evacuated handling station 32 the replacement of the substrates 14 between the stations.

Ein möglicher Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll zunächst am Beispiel eines Ätzverfahrens mit Fotolackmaskentechnik und Teflonpassivierung der Strukturen in den Siliziumsubstraten erläutert werden. Hierbei werden bereits maskierte Substrate 14 nach ihrem Einschleusen über die Kassettenstation 12 einer oder auch parallel mehreren Silizium-DRIE (Deep Reactive Ion Etching)-Ätzkammern 16 zugeführt, wo Strukturen, vorzugsweise Mikromechanikstrukturen, in die Siliziumsubstrate eingeätzt werden. Derartige Verfahren sind beispielsweise in der DE 42 41 045 A oder DE 198 47 455 A1 beschrieben.A possible construction of the device according to the invention will first be explained using the example of an etching process with photoresist mask technique and Teflon passivation of the structures in the silicon substrates. Here are already masked substrates 14 after their introduction via the cassette station 12 one or even several parallel silicon DRIE (Deep Reactive Ion Etching) Etzkammern 16 supplied, where structures, preferably micromechanical structures are etched into the silicon substrates. Such methods are for example in the DE 42 41 045 A or DE 198 47 455 A1 described.

An die DRIE-Ätzkammer 16 schließen sich eine oder mehrere Plasma-Ätzkammern 18 mit bevorzugt hoher Ionendichte und wählbarer Substrat-Vorspannung an, welche zum Beispiel als ICP (Inductively Coupled Plasma), MORI (Magnetically ORiented Inductive) oder ECR (Electron Cyclodron Resonance) Plasmaätzkammer ausgeführt sind und zum Entfernen des Bodenoxids in dem Mikromechanik-Schichtaufbau des Siliziumsubstrates 14 dienen. Dieses Bodenoxid ist im Aufbau des Siliziumsubstrats als Trennschicht zwischen zwei Siliziumschichten in bekannter Weise vorhanden. Die Kammer 18 besitzt weiterhin in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel für die Zufuhr und Flusskontrolle der erforderlichen Oxidätzgase wie zum Beispiel Fluorkarbone sowie Zuführmittel für CO, Sauerstoff, Stickstoff und Edelgase. Der Ätzvorgang in der Kammer 18 unter Einsatz von Fluorkarbonen hat gleichzeitig zur Folge, dass die Seitenwände der Silizium- Grabenstrukturen gereinigt, von Oxidresten befreit, chemisch aktiviert und mit einer dünnen Fluorkarbonschicht bedeckt werden, was die Haftung und Dichtigkeit der nachfolgend in der Plasma-Abscheidekammer 20 bei der Teflonabscheidung aufgebrachten Teflonschichten auf den Seitenwänden der geätzten Strukturen verbessert.To the DRIE etch chamber 16 close one or more plasma etching chambers 18 with be preferably high ion density and selectable substrate bias voltage, which are embodied, for example, as ICP (Inductively Coupled Plasma), MORI (Magnetically ORiented Inductive) or ECR (Electron Cyclodron Resonance) plasma etching chamber and for removing the soil oxide in the micromechanical layer structure of the silicon substrate 14 serve. This bottom oxide is present in the structure of the silicon substrate as a separating layer between two silicon layers in a known manner. The chamber 18 also has means not shown in the drawing for the supply and flow control of the required oxide etching gases such as fluorocarbons and supply means for CO, oxygen, nitrogen and noble gases. The etching process in the chamber 18 At the same time, using fluorocarbons results in the sidewalls of the silicon trench structures being cleaned, deoxidized, chemically activated, and covered with a thin layer of fluorocarbon, which results in the adhesion and impermeability of the subsequent deposition in the plasma deposition chamber 20 Teflon-deposited Teflon layers on the sidewalls of the etched structures improved.

Die Abscheidekammer 20 für die Teflonabscheidung ist ebenfalls als Plasmakammer mit hoher Ionendichte von über 1011 Ionen pro ccm ausgebildet, zum Beispiel als ICP-, MORI-, oder PIE (Propagation Ion Etching)-Plasmaquelle. In dieser Kammer 20 wird die Substratoberfläche mit einem geschlossenen teflonartigen Film bedeckt. Für die Erzeugung der Teflonschicht werden gasförmige Teflon-Precursor wie zum Beispiel C4F8, C3F6 oder C4F6 in die Kammer eingelassen. Die Plasma-Abscheidekammer 20 wird bei niedrigem Prozessdruck um zum Beispiel 1 Pa betrieben, wobei besonders gleichmäßige Schichten mit hoher Zuverlässigkeit für die Teflon-Passivierung abgeschieden werden.The deposition chamber 20 for Teflon deposition is also formed as a plasma chamber with high ion density of over 1011 ions per cc, for example as ICP, MORI, or PIE (Propagation Ion Etching) plasma source. In this chamber 20 the substrate surface is covered with a closed Teflon-like film. To produce the Teflon layer, gaseous Teflon precursors such as C 4 F 8 , C 3 F 6 or C 4 F 6 are introduced into the chamber. The plasma deposition chamber 20 is operated at low process pressure, for example, 1 Pa, with particularly uniform layers with high reliability for the Teflon passivation are deposited.

Nach der Teflonabscheidung in der Kammer 20 erfolgt eine Teflonätzung, welche in der Plasma-Ätzkammer 18 oder einer weiteren, nicht dargestellten, gleichartigen Kammer ausgeführt wird. Hierbei wird der auf dem Boden der Strukturen im Siliziumsubstrat 14 entstandene Teflonniederschlag kontrolliert entfernt, wobei auf den Seitenwänden der Strukturgräben entstandene Teflonschutzfilme nicht nennenswert angegriffen werden. Als Teflon-Ätzgase werden CF4, C2F6, SF6 oder Argon, Neon, O2, O3 kontrolliert zugeführt, wobei der Prozessdruck um cirka 1 Pa gehalten wird. Die Abscheidekammer 20 und die Ätzkammer 18 können auch als eine einzige Kammer ausgeführt sein, wobei die Zusammensetzung der Prozessgase, der Prozessdruck, die Plasmaleistung und die Substratvorspannung darüber entscheiden, ob abgeschieden oder geätzt wird.After Teflon separation in the chamber 20 a Teflon etching, which takes place in the plasma etching chamber 18 or another, not shown, similar chamber is executed. Here, the on the bottom of the structures in the silicon substrate 14 Controlled Teflon precipitate controlled remotely controlled, wherein on the sidewalls of the trenches resulting Teflon protective films are not attacked appreciably. As Teflon etching gases CF 4 , C 2 F 6 , SF 6 or argon, neon, O 2 , O 3 are fed controlled, wherein the process pressure is maintained by about 1 Pa. The deposition chamber 20 and the etching chamber 18 may also be implemented as a single chamber, wherein the composition of the process gases, the process pressure, the plasma power, and the substrate bias determine whether to be deposited or etched.

Im nächsten Schritt erfolgt in einer ClF3-Ätzkammer 22 die Ätzung einer Silizium-Opferschicht, welche sich unterhalb der in der Ätzkammer 16 hergestellten Strukturen in dem Siliziumsubstrat 14 befindet, wobei freitragende mikromechanische Strukturen erzeugt werden können, wie dies in der DE 198 47 455 A beschrieben ist. Die Kammer 22 besitzt nicht dargestellte Mittel zur Zuführung und Flusskontrolle eines ClF3-haltigen Prozessgases, Mittel zur Überwachung und Einstellung des Prozessdruckes sowie Mittel zur Absaugung der Prozessgase und Reaktionsprodukte. Weiterhin kann die Kammer 22 Mittel zum Aufheizen oder Ausheizen oder zum Kühlen der Siliziumsubstrate besitzen, um beispielsweise auf der Oberfläche absorbierte Feuchtigkeit, Reste von Teflon oder Reste von ClF3 und Reaktionsprodukten nach dem Prozess von der Substratoberfläche abzudampfen. Während des Prozesses zwischen etwa –40°C und 0°C, vorzugsweise bei –25°C gehalten, der Wafer also gekühlt.The next step is in a ClF 3 chamber 22 the etching of a silicon sacrificial layer, which is below that in the etching chamber 16 fabricated structures in the silicon substrate 14 wherein cantilevered micromechanical structures can be produced, as shown in FIG DE 198 47 455 A is described. The chamber 22 not shown means for supplying and flow control of a process gas containing ClF 3 , means for monitoring and adjusting the process pressure and means for extracting the process gases and reaction products. Furthermore, the chamber 22 Have means for heating or heating or for cooling the silicon substrates, for example, to evaporate absorbed moisture on the surface, residues of Teflon or residues of ClF 3 and reaction products from the substrate surface after the process. During the process between about -40 ° C and 0 ° C, preferably kept at -25 ° C, so the wafer is cooled.

Nach dem ClF3-Ätzen der Opferschicht in dem Siliziumsubstrat 14 ist der Kernprozess bei der Bearbeitung der Siliziumsubstrate abgeschlossen und die Substrate könnten prinzipiell in diesem Zustand die Clusteranlage 10 über die Ausschleusstation 30 verlassen. In der in der Figur dargestellten Vorrichtung sind jedoch zusätzlich eine Stripkammer 24 und eine Parkstation 28 angeordnet, bevor die Substrate 14 über die Ausschleusstation 30 die Clusteranlage 10 verlassen. Bei dieser Ausgestaltung werden noch in der Clusteranlage 10 selbst eine nicht dargestellte, vor Prozessbeginn aufgebrachte Fotolackmaske sowie die bei der Teflonabscheidung in den Strukturgräben entstandenen Seitenwandpassivierungsschichten wieder abgetragen. Die Stripkammer 24 kann dabei als O2-Plasmastripper oder als Ozonstripmodul ausgeführt werden. In dieser Kammer 24 werden alle organischen Schichten von der Waferoberfläche entfernt.After ClF 3 etching of the sacrificial layer in the silicon substrate 14 the core process in the processing of the silicon substrates is completed and the substrates could in principle in this state the cluster plant 10 over the discharge station 30 leave. In the device shown in the figure, however, in addition a stripping chamber 24 and a parking station 28 arranged before the substrates 14 over the discharge station 30 the cluster plant 10 leave. In this embodiment are still in the cluster system 10 even a non-illustrated, applied before the start of process photoresist mask and the teflon deposited in the structure trenches sidewall passivation layers removed again. The strip chamber 24 can be carried out as an O 2 plasma stripper or as an ozone strip module. In this chamber 24 All organic layers are removed from the wafer surface.

Die Parkstationen 28 können an geeigneter Stelle überall zwischen den Prozessstationen in die Clusteranlage eingefügt werden, insbesondere dort, wo schnelle und langsame Prozessschritte aufeinanderfolgen, so dass eine Zwischenlagerung beziehungsweise die Entnahme aus einem Kassettenvorrat zweckmäßig sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Siliziumsubstrate 14 zur Ausschleusstation 30 verbracht, in Kassetten 42 eingeordnet und verlassen von dort die Clusteranlage 10.The parking stations 28 can be inserted anywhere between the process stations in the cluster system at a suitable location, especially where fast and slow process steps follow each other, so that an intermediate storage or the removal from a cassette supply are expedient. In the illustrated embodiment, the silicon substrates 14 to the discharge station 30 spent in cassettes 42 arranged and leave from there the cluster plant 10 ,

Beim Ausführungsbeispiel sind weiterhin Vorrichtungen 40 zur Temperaturerfassung und zum Heizen der Parkstation 28 und der zentralen Handhabungsstation 32 zugeordnet, so dass die Temperaturüberwachung und eine eventuell erforderliche Heizung diesen Stationen zugewiesen ist. Bei Bedarf können entsprechende Vorrichtungen jedoch auch anderen Stationen zugeordnet werden.In the embodiment, further devices 40 for temperature detection and for heating the parking station 28 and the central handling station 32 assigned, so that the temperature monitoring and any required heating is assigned to these stations. If required, however, corresponding devices can also be assigned to other stations.

Ein etwas veränderter Prozessablauf und somit eine geänderte Anordnung oder Nutzung der verschiedenen Teile der Clusteranlage 10 ergeben sich dann, wenn beispielsweise auf Grund erhöhter Prozesstemperaturen eine Fotolackmaskentechnik nicht verwendet werden kann und durch eine Hartstoffmaskentechnik mit zum Beispiel einer Oxidmaskierung und Oxidpassivierung der Siliziumstrukturen ersetzt wird. In diesem Fall sind der DRIE-Ätzkammer 16 eine Oxid-Ätzkammer entsprechend der Plasma-Ätzkammer 18 zur Strukturierung einer Oxidmaske sowie eine Prozesskammer zur Entfernung der Fotolackschicht entsprechend der Stripkammer 24 vorgeschaltet. In diesen Prozessschritten wird in den Öffnungen der Fotolackmaske zunächst das darunterliegende Oxid weggeätzt und somit die Fotolackmaskierung in die Oxidschicht mit hoher Präzision übertragen, bevor zum Beispiel in einer Sauerstoffplasma- oder Ozonstripstation 24 die Fotolackmaske entfernt wird. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Siliziumsubstrate 14 erst in diesem vorbehandelten Zustand in die Clusteranlage 10 einzubringen, das heißt die Oxidmaskierung im Vorfeld außerhalb des Clusters durchzuführen.A slightly different process flow and so on with a modified arrangement or use of the different parts of the cluster plant 10 arise when, for example, due to increased process temperatures, a photoresist mask technique can not be used and is replaced by a hardmask technique with, for example, an oxide masking and oxide passivation of the silicon structures. In this case, the DRIE etch chamber 16 an oxide etching chamber corresponding to the plasma etching chamber 18 for structuring an oxide mask and a process chamber for removing the photoresist layer corresponding to the stripping chamber 24 upstream. In these process steps, the underlying oxide is first etched away in the openings of the photoresist mask, and thus the photoresist mask is transferred into the oxide layer with high precision, for example in an oxygen plasma or ozone stripping station 24 the photoresist mask is removed. Alternatively, however, it is also possible to use the silicon substrates 14 only in this pretreated state in the cluster plant 10 to bring in, that is to carry out the oxide masking in advance outside of the cluster.

Im Anschluss an die Erstellung der Oxidmaske entsprechen die Prozessschritte und die verwendeten Prozesskammern zunächst denjenigen des zuvor beschriebenen Verfahrens mit einer Fotolackmaske und einer Passivierung durch eine Teflonschicht.in the Following the creation of the oxide mask correspond to the process steps and the process chambers used first those of the previously described Process with a photoresist mask and a passivation by a teflon layer.

Die Siliziumsubstrate 14 werden also in die DRIE-Ätzkammer 16 verbracht zum Einätzen der gewünschten Struktur in das Silizium-Wafersubstrat 14, wobei die Oxidmaske in der Ätzkammer 16 nur in sehr geringem Umfang abgetragen wird, da die Selektivität dieses Prozesses sehr hoch ist und das Siliziumoxid im Gegensatz zu Silizium nur in sehr geringem Umfang abgetragen wird, typischerweise etwa im Verhältnis 1:300.The silicon substrates 14 So be in the DRIE etching chamber 16 spent for etching the desired structure into the silicon wafer substrate 14 wherein the oxide mask in the etching chamber 16 is removed only to a very small extent, since the selectivity of this process is very high and the silicon oxide is removed in contrast to silicon only to a very limited extent, typically about in the ratio 1: 300.

Die Ätzung der Struktur in einer oberen Siliziumschicht des Substrates 14 endet dann praktisch ebenfalls aufgrund der hohen Selektivität des DRIE-Ätzverfahrens an der im Substrat vorhandenen oxidischen Trennschicht zwischen der oberen Siliziumschicht und der Silizium- Opferschicht unterhalb der oxidischen Trennschicht.The etching of the structure in an upper silicon layer of the substrate 14 Then, due to the high selectivity of the DRIE etching process, it ends practically also at the oxide separating layer present in the substrate between the upper silicon layer and the silicon sacrificial layer below the oxidic separating layer.

Die Substrate 14 werden dann für den nächsten Bearbeitungsschritt in die Plasma-Ätzkammer 18 verbracht zur Entfernung der oxidischen Trennschicht zwischen den beiden Siliziumschichten, wie dies bereits beim vorbeschriebenen Prozess erläutert ist.The substrates 14 are then in the plasma etching chamber for the next processing step 18 spent to remove the oxide separating layer between the two silicon layers, as already explained in the above-described process.

Im Anschluss an die Ätzkammer 18 werden die Siliziumsubstrate 14 bei Verwendung einer Oxidmaskierung und Oxidpassivierung dann zunächst in eine Stripkammer 24 verbracht zum Entfernen aller teflonartigen Filme, welche sich bei den Vorprozessen des DRIE-beziehungsweise Oxidätzens auf der Oberfläche des Substrats gebildet haben. Hierzu wird ein Sauerstoffplasma oder eine Ozoneinwirkung auf die Substratoberfläche benutzt. Dabei werden gleichzeitig die Silizium-Oberflächen des Substrats 14 oxidiert, sodass ideale Voraussetzungen vorliegen für das nachfolgende Aufbringen von Oxidfilmen zur Passivierung der Seitenwände der Struktur-Gräben in dem Substrat 14.Following the etching chamber 18 become the silicon substrates 14 when using an oxide masking and Oxidpassivierung then first in a stripping chamber 24 spent removing all Teflon-like films formed on the surface of the substrate in the pre-processes of the DRIE or oxide etching. For this purpose, an oxygen plasma or an ozone effect on the substrate surface is used. At the same time, the silicon surfaces of the substrate become 14 Oxidized, so that ideal conditions for the subsequent application of oxide films for passivation of the sidewalls of the structure trenches in the substrate 14 ,

An die Stelle der Teflonabscheidung beim vorher beschriebenen Verfahren tritt also nun eine Passivierung durch eine Oxidschicht, welche ebenfalls in der Plasma-Abscheidekammer 20 durchgeführt werden kann zur Erzeugung eines geschlossenen, dünnen Siliziumoxidfilms auf der Oberfläche des Substrats 14. Zur Erzeugung des Siliziumoxidfilms werden Siliziumträgergase wie zum Beispiel Silane oder TEOS (Tetraethylorthosilicat) sowie ein Oxidaditionsträger wie zum Beispiel O2, O3, NO, N2O oder CO2 in die Kammer eingelassen. Es wird also in der gleichen Kammer 20 durch die Wahl der zugeführten Gase festgelegt, welche Schichten tatsächlich abgeschieden werden. Für den Fall der Oxidabscheidung kann jedoch die Plasma-Abscheidekammer 20 auch aus dem Kern-Clusteraufbau herausgenommen und zum Beispiel als LTO-(Low Temperature Oxide)-Batch-Depositionsanlage ausgeführt werden. Eine Batch-Anlage außerhalb des Clusters hat den Vorteil, dass in diesem Oxid-Abscheideprozess eine Vielzahl von Substraten 14 gleichzeitig beschichtet werden kann. Andererseits werden für das Verfahren der Oxid-Abscheidung auch häufig Kammerformen gewählt wie zum Beispiel rohrförmige Kammern, welche sich in konstruktiver Hinsicht nur mit Schwierigkeiten in die Clusteranlage 10 direkt integrieren lassen.Instead of Teflon deposition in the previously described process, passivation now occurs through an oxide layer, which is also located in the plasma deposition chamber 20 can be performed to produce a closed, thin silicon oxide film on the surface of the substrate 14 , To produce the silicon oxide film, silicon carrier gases such as, for example, silanes or TEOS (tetraethylorthosilicate) and an oxide radical carrier such as, for example, O 2 , O 3 , NO, N 2 O or CO 2, are introduced into the chamber. So it's in the same chamber 20 the choice of the gases supplied determines which layers are actually deposited. In the case of oxide deposition, however, the plasma deposition chamber may 20 also removed from the core cluster structure and executed, for example, as an LTO (Low Temperature Oxide) batch deposition system. A batch plant outside the cluster has the advantage that in this oxide deposition process a variety of substrates 14 can be coated at the same time. On the other hand, often chosen for the process of oxide deposition chamber shapes such as tubular chambers, which are structurally difficult only in the cluster system 10 can be integrated directly.

Nach der Oxidabscheidung wandern die Substrate 14 in eine Oxidätzkammer, beispielsweise in die Plasma-Ätzkammer 18, wobei als Prozessgase für die Ätzung geeignete Gase wie zum Beispiel CF4, C3F8, C4F8, C3F6 oder C4F6 zugeführt werden. In diesem Schritt wird vom Boden der Strukturgräben die zuvor aufgebrachte Oxidpassivierung kontrolliert wieder entfernt, ohne dass die Seitenwandschutzfilme der Gräben nennenswert angegriffen werden. Der Oxidschritt kann sogar noch dazu benutzt werden, um parallel zur Bodenoxidätzung einen zusätzlichen Teflonschutzfilm auf den Seitenwänden aufzuwachsen, so dass dort eine besonders zuverlässige Passivierung aus Oxid und darüber Teflon erzeugt wird. Diese Schichtkombination ist besonders dicht und pinholefrei, da es sich um eine Doppelschicht handelt, die ohne Zusatzaufwand erhalten werden kann durch entsprechende Wahl der Prozessgase.After oxide deposition, the substrates migrate 14 in an oxide etching chamber, for example, in the plasma etching chamber 18 , wherein as the process gases for the etching suitable gases such as CF 4 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , C 3 F 6 or C 4 F 6 are supplied. In this step, the previously applied oxide passivation is controlled again removed from the bottom of the structure trenches, without the side wall protection films of the trenches are significantly attacked. The oxide step can even be used to grow an additional Teflon protection film on the sidewalls parallel to the Bodenoxidätzung so that there is a particularly reliable passivation of oxide and above Teflon is generated. This layer combination is particularly dense and pinholefrei, since it is a double layer, which can be obtained without additional effort by appropriate choice of process gases.

Die weiteren Prozessschritte des Verfahrens mit einer Oxidpassivierung entsprechen wiederum denjenigen mit einer Teflonpassivierung. Die Substrate werden also nacheinander wieder in eine ClF3-Ätzkammer 22 zur Silizium-Opferschichtätzung und schließlich über die zentrale, evakuierbare Handhabungsstation 32, gegebenenfalls noch unter Zwischenschaltung einer Parkstation 28, zur Ausschleusstation 30 verbracht. Diese Schritte und der erforderliche Kammeraufbau sind bereits anhand des Verfahrens der Teflonpassivierung beschrieben worden und brauchen hier nicht nochmals erörtert werden.The further process steps of the process with an oxide passivation correspond in turn those with a Teflon passivation. The substrates are thus again in succession in a ClF 3 etching chamber 22 for sacrificial silicon etch etch and finally via the central, evacuable handling station 32 , optionally with the interposition of a parking station 28 , to the discharge station 30 spent. These steps and the required chamber construction have already been described with reference to the process of Teflon passivation and need not be discussed again here.

Neben getrennten Stationen 12, 30 oder einer kombinierten Station zum Ein- und Ausschleusen der Siliziumsubstrate 14 gehören zum Kern der Clusteranlage 10 also wenigstens eine mit einer Substrat-Vorspannung betreibbare Plasmakammer 18 als Oxid- oder Teflonätzkammer oder als Teflonabscheidekammer, wenigstens eine ClF3-Ätzkammer als weitere Silizium-Ätzkammer sowie vorzugsweise wenigstens eine Silizium-Tiefenätzkammer, beispielsweise in Form einer DRIE-Ätzkammer 16, zum anisotropen Ätzen einer Struktur aus dem Siliziumsubstrat 14, sowie eine evakuierbare Handhabungsstation 32 für die Siliziumsubstrate 14. Andere Prozesstationen wie die Erzeugung einer strukturierten Oxidmaske können an die Clusteranlage 10 angekoppelt werden, wenn beispielsweise die zeitliche Abfolge der Prozessschritte hierdurch verbessert wird.Next to separate stations 12 . 30 or a combined station for feeding and discharging the silicon substrates 14 belong to the core of the cluster plant 10 So at least one operable with a substrate bias plasma chamber 18 as oxide or Teflonätzkammer or Teflonabscheidekammer, at least one ClF 3 etching chamber as a further silicon etching chamber and preferably at least one silicon Tiefenätzkammer, for example in the form of a DRIE etching chamber 16 for anisotropic etching of a structure from the silicon substrate 14 , as well as an evacuable handling station 32 for the silicon substrates 14 , Other process stations, such as the creation of a patterned oxide mask, can be sent to the cluster facility 10 be coupled, for example, if the temporal sequence of the process steps is thereby improved.

Claims (9)

Vorrichtung zur Bearbeitung eines Siliziumsubstrats in mehreren Prozessstationen, wobei mindestens ein Ätzschritt in einer Chlortrifluorid (ClF3)-Atmosphäre stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine evakuierbare Station (12, 30) zum Ein- und/oder Ausschleusen der Siliziumsubstrate (14), wenigstens eine Silizium-Tiefenätzkammer (DRIE-Ätzkammer, 16), zum Ätzen einer Struktur, vorzugsweise einer mikromechanischen Struktur, aus dem Siliziumssubstrat (14), wenigstens eine mit einer Substrat-Vorspannung betreibbare Plasmakammer (18) als Oxid- oder Teflonätzkammer oder als Teflon-Abscheidekammer und wenigstens eine Chlortrifluorid-Ätzkammer (20) als weitere Silizium-Ätzkammer mit einer evakuierbaren Handhabungsstation (32) für die Siliziumsubstrate (14) zu einer Clusteranlage (Mehrkammeranlage, 10) vereinigt sind, welche nach Bedarf durch weitere integrierbare oder ankoppelbare Stationen (20, 24, 26, 28) erweiterbar ist.Apparatus for processing a silicon substrate in a plurality of process stations, wherein at least one etching step takes place in a chlorotrifluoride (ClF 3 ) atmosphere, characterized in that at least one evacuable station ( 12 . 30 ) for introducing and / or discharging the silicon substrates ( 14 ), at least one silicon deep etch chamber (DRIE etch chamber, 16 ), for etching a structure, preferably a micromechanical structure, from the silicon substrate ( 14 ), at least one plasma chamber operable with a substrate bias voltage ( 18 ) as an oxide or Teflon etching chamber or as a Teflon deposition chamber and at least one Chlortrifluorid etching chamber ( 20 ) as a further silicon etching chamber with an evacuable handling station ( 32 ) for the silicon substrates ( 14 ) to a cluster plant (multi-chamber plant, 10 ), which can be connected as required by further integratable or connectable stations ( 20 . 24 . 26 . 28 ) is expandable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmakammer (18) im selben Arbeitsschritt gleichzeitig einerseits als Oxidätzkammer und andererseits als Teflonabscheidekammer und als Teflonätzkammer einsetzbar ist.Device according to claim 1, characterized in that the plasma chamber ( 18 ) can be used in the same step simultaneously on the one hand as Oxidätzkammer and on the other hand as Teflonabscheidekammer and as Teflon etching. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine evakuierbare Parkstation (28) als Pufferstation in die Clusteranlage (10) integriert ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at least one evacuated parking station ( 28 ) as a buffer station in the cluster plant ( 10 ) is integrated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Handhabungsstation (32) und/oder die Parkstation (28) Mittel zur Temperaturerfassung (40, T) und/oder Mittel zum Heizen oder Kühlen (40, H) der Siliziumsubstrate (14) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the handling station ( 32 ) and / or the parking station ( 28 ) Means for temperature detection ( 40 , T) and / or means for heating or cooling ( 40 , H) of the silicon substrates ( 14 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chlortrifluorid-Ätzkammer (20) Mittel zur Temperaturerfassung (46, T) während der Waferprozessierung aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Chlortrifluorid etching chamber ( 20 ) Means for temperature detection ( 46 , T) during wafer processing. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chlortrifluorid-Ätzkammer (20) Mittel zum Kühlen (46, K) der Substate (14) während der Waferprozessierung aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Chlortrifluorid etching chamber ( 20 ) Means for cooling ( 46 , K) the Substate ( 14 ) during wafer processing. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Substrate während der Waferprozessierung zwischen –40°C und 0°C, vorzugsweise bei etwa –25°C gehalten wird.Apparatus according to claim 5 or 6, characterized that the temperature of the substrates during wafer processing between -40 ° C and 0 ° C, preferably is kept at about -25 ° C. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plasma- oder Ozon-Stripkammer (24) an die Clusteranlage (10) ankoppelbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plasma or ozone strip chamber ( 24 ) to the cluster plant ( 10 ) can be coupled. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siliziumsubstrate (14) beim Ein- und/oder Ausschleusen aus der Clusteranlage (10) in Kassetten (42) gehalten sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the silicon substrates ( 14 ) when entering and / or discharging from the cluster plant ( 10 ) in cassettes ( 42 ) are held.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007003473A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Robert Bosch Gmbh Reactor for carrying out an etching method for a stack of masked wafers and an etching method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241045C1 (en) * 1992-12-05 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Process for anisotropic etching of silicon
US6065481A (en) * 1997-03-26 2000-05-23 Fsi International, Inc. Direct vapor delivery of enabling chemical for enhanced HF etch process performance
DE19847455A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-27 Bosch Gmbh Robert Silicon multi-layer etching, especially for micromechanical sensor production, comprises etching trenches down to buried separation layer, etching exposed separation layer and etching underlying silicon layer
DE29915696U1 (en) * 1999-09-07 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Etching system for HF steam etching

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007003473A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Robert Bosch Gmbh Reactor for carrying out an etching method for a stack of masked wafers and an etching method

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